Ik heb net een documentaire gezien over het ontwerp van de Boeing 787 “Dreamliner” en een van de ontwerpers zei dat de vleugels waren geïnspireerd door zweefvliegtuigen. Kijkend naar de productieversie van het vliegtuig, is het duidelijk dat de vleugels inderdaad meer zweefvliegtuigachtig zijn dan andere vliegtuigen.
Wat voor invloed heeft dat op de glijhoek? Ik kan hier “geen gegevens over vinden (zijn daar helemaal geen gegevens over?)
Answer
Zoals hier besproken , is de glijhoek gerelateerd aan de L / D-verhouding (lift-to-drag) van het vliegtuig. Als het over commerciële vliegtuigen gaat, is de “glijhoek” meestal bedoelde de verhouding met uitgevallen motoren. Als de straalmotoren niet draaien, voegen ze veel weerstand toe, waardoor de L / D-verhouding afneemt van de typische maximale waarde.
Deze analyse schat de maximale L / D van de 787 op 20,8 , terwijl deze site een schatting maakt van 21 .
Andere bronnen schatten de L / D van de A330 en A340 op 20 . De 747 wordt geschat op ongeveer 18 . Op basis van deze schattingen is de 787 dus iets beter dan andere grote vliegtuigen.
De meeste efficiëntiewinst van de 787 is te danken aan het lagere gewicht van composietmaterialen (die grotere vleugels mogelijk maken) en efficiëntere motoren.
Opmerkingen
- Efficiëntie is geometrisch, het heeft niets te maken met gewicht. Alleen de snelheid waarbij je ' zult ontdekken dat efficiëntie wordt beïnvloed door het gewicht, daarom worden zweefvliegtuigen vaak geladen met water.
- @Caterpillaraoz heeft gelijk dat L / D (en dus glijhoek) is onafhankelijk van het gewicht. De laatste alinea van het antwoord (efficiëntieverbeteringen) behandelt een apart probleem (gewicht van het casco). Een lichter casco vereist minder lift voor een horizontale vlucht, dus er is minder weerstand, wat resulteert in lagere stuwkrachtvereisten.
Antwoord
Er zijn veel factoren die de glijverhouding van een vliegtuig bepalen, maar een goede indicatie is de aspectverhouding (zie hier meer: Wikipedia ). De beeldverhouding vertelt ons hoe “dun” de vleugel is.
Hoe slanker een vleugel, hoe minder weerstand deze veroorzaakt. Het nadeel is dat hoe langer een vleugel is, hoe meer parasitaire weerstand deze veroorzaakt. Het is dus een afweging voor ontwerpers van zweefvliegtuigen. Voor vluchten met lage snelheid geldt: hoe langer de vleugel, hoe beter. Maar voor snelle vluchten is een korte vleugel beter. Dit is te zien in open klasse zweefvliegtuigen, waar de trend de afgelopen 30 jaar is geweest om grotere spanwijdte zweefvliegtuigen te maken. De afgelopen jaren is dit veranderd en fabrikanten van zweefvliegtuigen produceren nu nieuwe generaties open klasse zweefvliegtuigen die kortere spanwijdte hebben dan hun voorgangers (in het geval van de nieuwe Quintus versus zijn voorganger, de Nimbus 4: 23m versus 26,5m)
In zweefvliegtuigen vertaalt een hoge aspectverhouding zich in bijna alle gevallen (er zijn uitzonderingen) naar een hoge glijhoek vergeleken met zweefvliegtuigen met een lage aspectverhouding. Voorbeelden van zweefvliegtuigen van dezelfde generatie (of dichtbij dezelfde) en hun aspectverhoudingen en (theoretische) glijverhoudingen:
(AR: aspectverhouding; GD: glijhoek)
LS4: AR: 21,7; GR: 40
Ventus 1: AR: 23,7; GR: 44
Discus: AR 21,3; GR 42
Nimbus 3: AR 35,9; GR 58
ASH25: AR 39,8; GR 60
Nu een extreem exemplaar dat in zeer weinig aantallen is geproduceerd; de ETA heeft een aspectverhouding van 51,3 en een glijhoek van 72.
Nu, genoeg over zweefvliegtuigen! Als we vliegtuigen nemen, dan heeft de Gimli Glider (Boeing 767) een gerapporteerde glijhoek van 12: 1 in een noodsituatie.
Een 767-200 heeft een aspectverhouding van 8 ~, samen met een glijvlucht verhouding van (volgens Wikipedia) 12: 1.
Een Airbus A340-300 heeft een aspectverhouding van 10 ~, en een 737-NG met winglets heeft ook een aspectverhouding van 10 ~. Aan de andere kant heeft een 787 een aspectverhouding van 11 ~.
Maar zonder fabrieksnummers van een van de vliegtuigen, zou het moeilijk te zeggen zijn. Maar in elk geval, uitgaande van de aspectverhouding, zou de 787 een betere glijhoek moeten hebben in vergelijking met de andere vliegtuigen die ik noemde.
Met betrekking tot de kenmerken van de 787-vleugel, dan is de voorrand sweepback erg tegenwoordig populair bij fabrikanten van zweefvliegtuigen. Er is ook een merkbare verhoogde tweevlakshoek (vleugel die naar boven buigt) verder uit de vleugel, dit is ook te zien bij zweefvliegtuigen.
Het is moeilijk te suggereren of deze factoren de glijhoek van de 787 zullen verhogen in vergelijking met andere vliegtuigen, aangezien de vleugel zeker is ontworpen voor optimale prestaties bij kruissnelheid, en de snelheid voor de beste glijhoek waarschijnlijk een stuk lager is.
De enige conclusie die ik zou raden, is dat vanwege een aspectverhouding die ongeveer 10% hoger is dan vergelijkbare vliegtuigen, de 787-zweefvliegtuigen beter zijn (maar ik heb geen idee hoeveel). Als ik het zou moeten ballparkeren, zou ik ergens rond de 16-18 in glijhoek raden.
Opmerkingen
- Het deel over aspectverhouding is rechtdoor, maar je ontspoort met " conclusie, denk ik bij "
Antwoord
Totaal giswerk hier, maar een typische luchtvaartmaatschappij heeft een glijhoek van 15-20: 1 . Zweefvliegtuigen bereiken 30-60: 1 .
Volgens Boeing heeft de vleugel een “zeer efficiënte hef-luchtweerstandverhouding”, wat voor mij 20-25 betekent: 1. Dus dat is mijn schatting.
Opmerkingen
- Geef een toelichting op de downvote. Ik heb de vraag beantwoord met behulp van goed giswerk en bronnen, en niemand anders heeft geantwoord met een officiële bron.
- Ik heb ' niet naar beneden gestemd, maar ik kan begrijpen waarom er naar beneden werd gestemd. Giswerk is niet echt een geldig antwoord.